ПОПУЛЯЦИОННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
РИСКИ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ОРГАНИЗМОВ (ГМО)
Александр Сергеевич Баранов
Кандидат
биологических наук,
старший научный
сотрудник Института биологии развития им. Н.К. Кольцова,
Президент
национальной ассоциации генетической безопасности
Баранов
А.С. Популяционно-экологические риски при выращивании генетически
модифицированных организмов (ГМО) // Современное состояние и пути развития
популяционной биологии: Материалы X
Всероссийского популяционного семинара (г. Ижевск, 17-22 ноября 2008 г.). –
Ижевск: КнигоГрад, 2008. – С. 328–330.
Одно из
основных опасений популяционных биологов, а также экологической общественности
вызывает риск разрушения естественных экосистем в результате широкомасштабного
выращивания генно-инженерно модифицированных растений
(ГМО). По сути своей эти растения являются своего рода «искусственными
инвазиями» и они чужды окружающей природной среде и никогда не были частью
земных экосистем. Сегодня мир столкнулся с принципиально новым видом
загрязнения – генетическим. В отличие от химического и
радиационного, генетическое – наименее изучено, его невозможно остановить и при
необходимости ликвидировать. Коммерческое выращивание ГМО начато совсем недавно
и оценить его влияние на окружающую среду за столь короткий промежуток времени
очень сложно. «Поведение» новых «генных конструкций» в открытых экосистемах и
их прямое или опосредованное влияние на растительные и животные компоненты –
совершенно непредсказуемы. Однако очень чётко прослеживается взаимосвязь между
аграрными и экологическими рисками. Эта взаимосвязь определяется одними и теми
же источниками потенциальных и реальных рисков. Такими источниками можно
считать всё более широкое использование в сельскохозяйственном производстве
химические реагенты и генетически-модифицированные организмы.
Химическая
нагрузка на агробиоценоз.
Кроме собственно генетического загрязнения, использование ГМО подразумевает и
увеличение химического воздействия на окружающую среду
и генетический аппарат живых организмов.
Уже
доказано, что создание устойчивых к гербицидам сортов ГМ-растений увеличивает расходы химикатов и обостряет
проблему химического загрязнения окружающей среды. Более 80% всех высеваемых ГМ-культур – это растения, устойчивые
к пестицидам, а остальные приходятся на долю Bt-культур, растений
устойчивых к насекомым-вредителям.
Исследования
Научного Центра экологической политики США опровергли распространенное мнение о
том, что внедрение ГМ-культур
в аграрное производство существенно снижает применение пестицидов. Было показано, что использование ГМ-культур,
несущим смертельный для вредителей Bt-токсин, действительно снизил
применение инсектицидов, однако резко возросло употребление других химикатов,
за счет активного выращивания устойчивых к пестицидам сортов. За период
с 1998 по 2006 г. объём мировых продаж только одного пестицида «Раундап Реди» выпускаемого
транснациональной компанией «Монсанто» увеличился
более чем в 7 раз. Только в сельском хозяйстве США выращивание ГМ-культур вызвало увеличение
продаж и использования пестицидов на 50 млн. фунтов (22,7 тыс. тонн).
В
Аргентине, стране, которая также активно выращивает ГМ-культуры, по сравнению с 1992 г. использование «Раундап Реди» возросло в 60 раз
(!), с 1 млн. до 60 млн. литров за сезон.
Среди
других последствий использования ГМО наиболее вероятны следующие:
Проявление
непредсказуемых, новых свойств трансгенного организма из-за множественного действия
внедренных в него чужеродных генов. Например, снижение устойчивости к патогенам при хранении и устойчивости к критическим
температурам при вегетации у сортов, устойчивых к насекомым-вредителям.
Риски
отсроченного изменения свойств (через несколько поколений), связанные с
адаптацией нового гена и с проявлением, как новых плейотропных
свойств, так и изменением уже декларированных.
Возникновение
организмов-мутантов (например, сорняков) с непредсказуемыми свойствами. Неконтролируемый перенос генных
конструкций возможен вследствие переопыления ГМ-растений с дикорастущими
родственными и предковыми видами.
Поражение
нецелевых насекомых и других живых организмов. Сорта с внедренным геном устойчивости к
вредителям могут оказаться опасными не только для самих вредителей, но и для
других живых существ.
Негативное
влияние на всех участников пищевой цепи в экосистеме. Корм, содержащий трансгенные
компоненты, может негативно сказаться на животном, а затем на хищнике,
питавшемся этим животным. По мнению известного норвежского молекулярного
биолога Терье Траавика из
Университета Тромсе, Норвегия, когда рыба, питавшаяся
ГМ-кормом, употребляется в
пищу птицей, человеком или кем-то еще, возможное негативное влияние измененной
ДНК определяется степенью присутствия данной ДНК в рыбе и изменениями (если они
есть), которые произошли в организме рыбы. Однако экспериментальных
исследований в этой области до сих пор не проводилось.
Появление
новых, более патогенных и менее видоспецифичных
штаммов фитовирусов, при взаимодействии фитовирусов
с трансгенными конструкциями которые, как правило,
содержат гены вирусов.
Потеря
разнообразия генофонда диких сородичей культурных растений в генетических центрах их происхождения,
вследствие переопыления их с родственными трансгенными растениями.
Изменение
системы спаривания в популяции, конкурирующих иерархий, трофических цепей,
модификация химической и физической среды, от которой зависят аборигенные виды.
В Университете Пердью, Уэст-Лафайетт, штат
Индиана, США, специалисты создали компьютерную модель популяции из 60 тыс.
диких рыб, в которую проникли 60 трансгенных особей.
Результат – приблизительно через 40 поколений (то есть через несколько лет) они
вытеснили всю популяцию диких сородичей. В настоящее время специалисты проводят
эксперимент в аквариумах для определения возможности возникновения такой
ситуации в реальности.
Некоторые
примеры реализованных популяционно-экологических рисков:
РАСТЕНИЯ.
В Канаде переопылившись с дикими близкородственными
видами, распространился ГМ-рапс.
Будучи устойчивым к действию гербицидов, он
превратился в «суперсорняк». В Мексике, стране
являющейся центром происхождения, по меньшей мере, 59 сортов маиса, сохранение
исходных диких форм кукурузы является важнейшей задачей для всего мирового
сообщества. В 2001 г. в аборигенном диком виде кукурузы был обнаружен вирусный
промотор 35S, используемый для создания ГМ-растений.
Загрязнение произошло в результате транспортировки в страну трансгенной
кукурузы из США.
НАСЕКОМЫЕ.
Божьи коровки, которые питались тлями, жившими на ГМ-картофеле, становились бесплодными. Многие из
целевых насекомых, против которых созданы ГМ-растения,
через несколько поколений становятся резистентными к
ним. В результате уничтожения целевого насекомого в экологической нише, его
место занимает другой вредитель, уничтожающий во много раз больше урожая.
РЫБЫ. В
мире уже создан целый ряд трансгенных животных,
включая экономически значимые виды. По состоянию на 2006 г. не было получено ни
одного разрешения на их коммерческое использование. За рубежом большинство исследований,
с целью скорейшей коммерциализации, проводится на рыбе. Более 15 разных видов
рыбы, таких как лосось, тиляпия, карп, уже имеют трансгенных аналогов. Убегание из рыборазводных садков при
индустриальном выращивании рыб, в том числе и трансгенных,
происходит и будет происходить повсеместно, несмотря
на специальные меры предосторожности. На Кубе, при проведении экспериментов по
созданию ГМ-тиляпии (озерной рыбы), модифицированной
с целью получения быстрорастущих особей, выяснилось, что рыба каким-то образом
приобрела способность выживать в соленой воде. Настоящий пример наглядно
демонстрирует и ещё раз подтверждает существование плейотропного
действия генов, в результате которого рыба получила с встроенным участком ДНК
другие, новые свойства, которые не выявились сразу, и показали неспособность
специалистов предвидеть такие последствия.
БИОРАЗНООБРАЗИЕ.
Трехлетнее сравнительное исследование в агробиоценозах Великобритании, где
выращивались ГМ-сорта рапса
и свеклы, по сравнению с таковыми же полями с обычными культурами показало, что
общее число диких видов сократилось в среднем на 30%, а число семян и биомасса
диких растений сократились в несколько раз.
Таким
образом, к наиболее значимым на настоящий момент популяционно-экологическим
рискам при выращивании ГМО можно отнести:
• Снижение
популяционного разнообразия традиционных (аборигенных) сортов растений и пород
животных. Распространение ГМ-организмов
ведёт к вытеснению обычных сортов и сородичей диких видов, снижает
популяционно-генетическое разнообразие, являющееся основой устойчивого
состояния агробиоценоза.
• Сокращение
видового разнообразия. Производство ГМО приводит к сокращению видового
разнообразия растений, животных, грибов и микроорганизмов, обитающих на полях,
где они выращиваются, а также вокруг них. Быстрорастущие виды трансгенных организмов могут вытеснить обычные виды из
естественных экосистем.
• Неконтролируемый
перенос генов, особенно генов, определяющих устойчивость к пестицидам,
вредителям и болезням, вследствие переопыления с дикорастущими
родственными и предковыми видами снижает генетическое разнообразие дикорастущих
предковых форм, формирует образование монокультур и появление «супер-сорняков».
• Образование в
результате популяционно-генетических и микроэволюционных процессов резистентных
форм живых организмов, приводит к использованию всё большего числа
химических реагентов широкого спектра действия, что влечёт за собой обеднение
видового состава полезной энтомо- и орнитофауны и
разрушению агробиоценозов.
• Истощение и
нарушение естественного плодородия почв. ГМ-культуры с генами, ускоряющими
рост и развитие растений в значительно большей степени, чем обычные, истощают
почву и нарушают её структуру. В результате подавления токсинами ГМ-растений жизнедеятельности
почвенных беспозвоночных, почвенной микрофлоры и микрофауны происходит
нарушение естественного плодородия почв.
внешняя ссылка http://www.1udm.ru/tvse6.html
